(57)【要約】【課題】シリンダの内壁とピストンとの摩擦によるピストンやシリンダの摩耗、焼付き、エア漏れ等を防止し、主電極棒と副電極棒との対峙間隔Ｌを大きく変更でき、耐久性に優れ使い勝手のよいスポット溶接ガン及びポータブルスポット溶接装置の提供。【解決手段】ピストン後端側に主電極棒（４）の中心軸と略同軸線上で主電極側ハンドグリップ（８ａ）を連結し、主電極側ケーブル接続部（９）が、前記主電極棒（４）の中心軸と略同軸線上で主電極側ハンドグリップ（８ａ）の後端側から主電極棒（４）に導通し、冷却水供給手段（９０）は主電極ケーブル接続部（９）に当接し、シリンダ（１）内の先端側の螺刻部（１１）にピストン外径と略同径の内径のガイドリング（１０）を螺合し、シリンダ後端内壁側にピストン外径と略同径で開口する複数のピストンガイド手段（１２）を備えたスポット溶接ガン及びポータブルスポット溶接装置。【選択図】        図１
2005007416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電極棒を先端に連結したピストンと、該ピストンを包持するシリンダと、該シリンダの上部に固定されるガンアーム連結体と、該ガンアーム連結体に取付けられ、且つ先端側には主電極棒と対峙する副電極棒を取付けたガンアームとからなり、主電極側導電ケーブルを接続するための主電極側導電ケーブル接続部、副電極側導電ケーブルを接続するための副電極側導電ケーブル接続部、更に冷却水供給手段、ピストン動作用エア供給手段を備えたスポット溶接ガンにおいて、
ピストン後端側に主電極棒（４）の中心軸と略同軸線上で主電極側ハンドグリップ（８ａ）を連結し、
主電極側ケーブル接続部（９）が、前記主電極棒（４）の中心軸と略同軸線上として主電極側ハンドグリップ（８ａ）の後端側から当該主電極側ハンドグリップ（８ａ）内を通して前記主電極棒（４）に導通するとともに、冷却水供給手段（９０）は前記主電極ケーブル接続部（９）に当接するものとし、
シリンダ（１）内の先端側に形成した螺刻部（１１）に対して、ピストン外径と略同径の内径を備えたガイドリング（１０）を螺合し、
シリンダ後端内壁側にピストン外径と略同径で開口する複数のピストンガイド手段（１２）を備えたことを特徴とするスポット溶接ガン。
【請求項２】
ピストン（３）は、その最大径となる円盤状のピストン最大径部（３５）と、該ピストン最大径部（３５）よりも径の小さい円盤状のピストン大径部（３６）との間に、前記ピストン大径部（３６）よりも更に径の小さい溝部（３７）を設けてなる二つのピストンブロック単位（３１）を、ピストン最大径部（３５）側を対向させて、該ピストン最大径部（３５）の中央相互を連結軸部（３８）で連結した構成を具備し、外部からエア通路（１３ａ）を介してシリンダ１内におけるピストン後端側に開口する後側エア供給口（１３ｂ）と、外部からエア通路（１４ａ）を介してシリンダ１内におけるピストン前端側の前記螺刻部１１に開口する前側エア供給口（１４ｂ）を形成したことを特徴とする請求項１記載のスポット溶接ガン。
【請求項３】
ガンアーム連結体（２）は、シリンダ（１）に当接して設けられる基部（２０）と、該基部（２０）の後端に枢着され、且つガンアーム（６）の取付手段となる開口蓋部（２１）と、前記基部（２０）と開口蓋部（２１）との開口をロック可能とする開口部ロック体（２２）とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のスポット溶接ガン。
【請求項４】
ガンアーム連結体（２）は、開口蓋部（２１）と基部（２０）との開口角度を段階的に位置決め固定する固定調節手段（２３）を設けたことを特徴とする請求項３記載のスポット溶接ガン。
【請求項５】
シリンダの上部には、開口蓋部（２１）と基部（２０）とを備えたガンアーム連結体（２）を備え、開口蓋部（２１）の開口する前端側には、前方へ４５度程度の傾斜角で傾斜する傾斜面（２００）と、該傾斜面（２００）に対して略垂直に形成されるガンアーム取付口（２０１）とを備え、ガンアームの基端側を水平方向を基準として俯角１３５度程度の屈曲形状としたことを特徴とする請求項１、２３又は４記載のシリンダ。
【請求項６】
移動用キャスターで支持した溶接機本体（Ｂ）から延設された溶接機アーム（Ａ）の先端部にスポット溶接ガン（Ｇ）を連結して使用するポータブルスポット溶接装置であって、スポット溶接ガン（Ｇ）は、エア圧力によりシリンダ（１）内を直線進退するピストン（３）に主電極棒（４）の基端部を取付け、前記主電極棒（４）と対峙する副電極棒（５）を先端部に保持固定したガンアーム（６）を備え、導電ケーブル、冷却水供給手段、ピストン動作用エア供給手段となる各供給手段を当該スポット溶接ガン（Ｇ）に接続してなるポータブルスポット溶接装置において、
溶接機本体（Ｂ）の上部における幅方向中央線（Ｍ）上に、溶接機アーム（Ａ）と主電極側導電ケーブルを設け、主電極側導電ケーブルの他端はスポット溶接ガン（Ｇ）のピストン後端側に、主電極棒（４）の中心軸と略同一線上として接続し、
前記移動用キャスター（Ｃ２）は、溶接機本体（Ｂ）の下部に備えたスライドフレーム（Ｂ１）によって、移動用キャスター（Ｃ２）を前方へ移動させるアウトリガ（Ｃ）を備えたことを特徴とするポータブルスポット溶接装置。
【請求項７】
溶接機アーム（Ａ）は、溶接基本体（Ｂ）の上部に、縦軸中心に揺動可能な支柱（Ａ１）と、該支柱（Ａ１）から前方に延設され、上下方向に一定範囲で揺動し、エアシリンダ（Ａ８）により縦軸方向に付勢される第一腕部（Ａ２）と、該第一腕部（Ａ２）の先端に、連結部材（Ａ５）を介して、前記第一腕部（Ａ２）の略延長線上に設けられ、且つエアシリンダ（Ａ８）により第一腕部（Ａ２）に付勢される第二腕部（Ａ３）と、更に第二腕部（Ａ３）の先端には該第二腕部（Ａ３）の略延長線上に設けられる操作腕部（Ａ４）とからなることを特徴とする請求項６記載のポータブルスポット溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、移動用キャスターで支持した溶接機本体Ｂから延設されたアームの先端部に溶接手段を連結してなるスポット溶接装置（以下、ポータブルスポット溶接装置という。）及び当該スポット溶接装置における溶接手段となるスポット溶接ガンのうち特に溶接作業者が溶接ガンの保持を容易として速やかな溶接を可能とするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車事故時の人身に対する安全性の向上等の観点から、自動車組立ラインでは、車体の板金部材として高張力鋼板を使用することが多く、メーカー或は修理業者において、作業者の手動操作でワークを溶接するポータブルスポット溶接装置が使用されている。当該ポータブルスポット溶接装置は、トランス、冷却装置、制御装置等を内蔵するとともに、移動用のキャスタを備えた本体に、支柱部材を介して溶接機アームを延設し、該溶接機アームの先端に取付けたスポット溶接ガンによって、スポット溶接を行うものである。
【０００３】
しかしながら、ポータブルスポット溶接装置の構成、及び該ポータブルスポット溶接装置を用いた修理作業は、上記需要に対応するには十分なものではなく、特に作業者に無理な溶接姿勢での溶接ガンの保持や、溶接位置（以下、打点位置という。）や打点部形状に合わせた速やかな溶接が困難であること、重量物であるポータブルスポット溶接装置の使用に伴う心身の疲労や作業上の危険性などが存在するものである。
【０００４】
上記種々の要素の主要な原因として、溶接時の消費電力の増大に対応した導電ケーブルの重量の増大や、多様な車種の出現によって、主電極棒及び副電極棒の対峙間隔の制限から、溶接困難な打点位置が増加している点にある。
【０００５】
従って、奥まった打点位置や、対峙間隔よりも幅のある溶接部形状のワークに対して、主電極棒と副電極棒との間にワークが位置するようにできない事態が生じた場合には、対峙状態の主電極棒と副電極棒との間にワークを位置させるために、修理部分以外の部分を一旦破断し、該破断箇所を含めて溶接し直すといった、不経済、非能率的で一時凌ぎの溶接修理をする現状であった。
【０００６】
以上の事情に鑑みて、本出願人は先に出願したものとして、移動用キャスターで支持した溶接機本体に立設した支柱部材の上端部から水平方向に張出して、上下方向のスイング制御又は該スイング制御と柱部材回りの回動制御の両方を行うようにしたスイングアームの先端部に、直接又は中間アームを介して設けたガン懸吊具を設け、これに懸吊するようにしたスポット溶接ガンにおいて、流体圧力により直線進退するように主電極棒の基端部を取付けたガンヘッドに、前記主電極棒と対峙する副電極棒を先端部に保持固定したガンアームの基端部を連結し、前記主電極棒と副電極棒との先端相互間にワークを挟着してこれを溶接するようにした構成のポータブルスポット溶接装置用のスポット溶接ガンであって、前記ガンヘッドと結合するガンアームが主電極棒の直上に位置する状態を基準として、前記ガンヘッドに連結固定するガンアームを、先端部に副電極棒を固定するようにしたハンドアームとガンヘッドに固定するアーム取付け基体部とで構成し、前記ガンアームが、主電極棒と副電極棒との先端が対峙する位置として拘束される回動始端とし、アーム取付け基体部において水平又は垂直のいずれかの方向に選択的に回動固定可能としたジョイント手段部により結合され、溶接作業環境に応じて、主電極棒と副電極棒との電極先端の対峙間隔を、水平回動による変位間隔、垂直方向回動による変位間隔のいずれかに選択設定し変更した後、回動始端の位置に戻して、ワークの打点溶着位置において前記主電極棒と副電極棒とを対峙させ、該ワークを溶接するようにしたスポット溶接ガンが公知である（特許文献１参照。）。
【０００７】
前記スポット溶接ガンにおいては、前記特許文献１の第２図に開示されるように、ガンヘッドに設けられている主電極側となるハンドグリップ（以下、主電極側ハンドグリップという。）が、主電極棒の中心軸を基準として、斜め下方向となるように設けられており、当該主電極側ハンドグリップの後端には、図示省略されているが、各種ケーブル類、即ち、導電ケーブル、冷却水供給手段、エア供給手段が、接続された構成である。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２２４８４５号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、主電極側ハンドグリップの後端に連結される導電ケーブル等の各種供給コードが、主電極棒の中心軸を基準として、下方向若しくは斜め下方向となるように取付けられる上記構成から、溶接作業を行なう際には、シリンダ及び主電極棒を地面に対して水平に保って作業を行なう場合について説明すると、前記各種供給コードの重みにより主電極側ハンドグリップ後端側が自然と下がり気味となり、該主電極側ハンドグリップと連結されたピストンの後端側も下がった状態となることから、シリンダに対してピストンを傾けた状態で当該ピストンを動作させることで、シリンダ内壁とピストンとの間に摩擦が生じ、このような状況下で長期間使用を続けることにより、ピストンやシリンダの摩耗、焼付き、エア漏れ等の不具合を生ずることがあった。
【０００９】
また、スポット溶接ガンを使用する際には、溶接作業上、主電極棒及び副電極棒により、例えば車体天井部等を挟み込んで、正確かつ丁寧に溶接しなければならないが、主電極棒及び副電極棒を溶接面に対して垂直に保ちながら溶接を行なうことから、無理に主電極棒若しくは副電極棒に外部から負荷をかけて行なう必要が頻繁に生じ、これによってピストンとシリンダが水平とならず、当該ピストン及びシリンダの摩耗、焼付き、エア漏れ等の発生をさらに助長する結果を招来していた。
【００１０】
一方で、前記したように、上記特許文献１に係るポータブルスポット溶接ガンは、主電極棒と副電極棒との電極先端の間隔を、標準間隔、水平回動による変位間隔、垂直方向回動による変位間隔のいずれかに選択設定することで、スポット溶接の打点位置や打点形状が、奥まった位置や障害部材がある位置となる場合或いは主電極棒と副電極棒の対峙間隔の間を通過できない幅を有する種々の形態であっても、ガンアームの交換を頻繁に行なう必要がなくなる点において優れるものであるが、当該ポータブルスポット溶接ガンは、その構成上、主電極棒と副電極棒の対峙間隔自体を多少変えることはできる程度のもので、主電極棒と副電極棒の対峙間隔変更の限界が低く、改善の余地があった。
【００１１】
更に、副電極棒が連結されるガンアームの交換においては、スポット溶接ガンにおけるガンアーム基端側取付部に対して当該ガンアームの基端部を垂直方向に取付けるか、前記ガンアーム基端側取付部にシャフトを直立させ、シャフトの他端側に高価なアダプタを介してガンアームを水平方向に取付ける構成であることから、スポット溶接ガンの価格の上昇を招来するとともに、ガンアームの交換時には、アダプタの交換を伴う作業が必要となることもあり、非常に面倒であった。
【００１２】
これに加えて、前記特許文献１に係るスポット溶接ガンは、ガンアームの角度調節をレバーの締め込みで行なおうとする場合に、レバーの開放後、角度調節を目分量で調節し、再度レバーの締め込みを行なわなければならず、調節操作が煩雑であった。
【００１３】
また、一方で、ポータブルスポット溶接装置における溶接機本体は重量物であり、溶接機アームを必要以上に大きく揺動させたり、不慮の外力が溶接機本体に作用した場合に、当該ポータブルスポット溶接装置が転倒する危険性があり、このような危険性を排除するには、ポータブルスポット溶接装置全体としての作業性能についても、併せて見直す必要があった。
【００１４】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、シリンダ内壁とピストンとの間に摩擦が生ずることを防止することにより、長期間の使用で生ずるピストンやシリンダの摩耗、焼付き、エア漏れ等の不具合を防止することができるとともに、主電極棒と副電極棒との対峙間隔を大きく変更することのできる構成を備えた、耐久性に優れ使い勝手のよいスポット溶接ガン、及び安全性、作業性に優れたポータブルスポット溶接装置を安価に提供することを、発明が解決しようとする課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、主電極棒を先端に連結したピストンと、該ピストンを包持するシリンダと、該シリンダの上部に固定されるガンアーム連結体と、該ガンアーム連結体に取付けられ、且つ先端側には主電極棒と対峙する副電極棒を取付けたガンアームとからなり、主電極側導電ケーブルを接続するための主電極側導電ケーブル接続部、副電極側導電ケーブルを接続するための副電極側導電ケーブル接続部、更に冷却水供給手段、ピストン動作用エア供給手段を備えたスポット溶接ガンにおいて、ピストン後端側に主電極棒の中心軸と略同軸線上として主電極側ハンドグリップを連結し、主電極側ケーブル接続部が、前記主電極棒の中心軸と略同軸線上で主電極側ハンドグリップの後端側から当該主電極側ハンドグリップ内を通して前記主電極棒に導通するとともに、冷却水供給手段は前記主電極ケーブル接続部に当接するものとし、シリンダ内の先端側に形成した螺刻部に対して、ピストン外径と略同径の内径を備えたガイドリングを螺合し、シリンダ後端内壁側にピストン外径と略同形で開口する複数のピストンガイド手段を備えたことを特徴とするスポット溶接ガン、及び、移動用キャスターで支持した溶接機本体から延設された溶接機アームの先端部にスポット溶接ガンを連結して使用するポータブルスポット溶接装置であって、スポット溶接ガンは、エア圧力によりシリンダ内を直線進退するピストンに主電極棒の基端部を取付け、前記主電極棒と対峙する副電極棒を先端部に保持固定したガンアームを備え、導電ケーブル、冷却水供給手段、ピストン動作用エア供給手段となる各供給手段を当該スポット溶接ガンに接続したポータブルスポット溶接装置において、溶接機本体の上部幅方向中央線上に、溶接機アームと主電極側導電ケーブルを設け、主電極側導電ケーブルの他端はスポット溶接ガンのピストン後端側に、主電極棒の中心軸と略同一線上として接続し、前記移動用キャスターは、溶接機本体の下部に備えたスライドフレームによって、移動用キャスターを前方へ移動させるアウトリガを備えたことを特徴とするポータブルスポット溶接装置を、基本として、前記課題を解決するための手段とするものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストン後端側に主電極棒の中心軸と略同軸線上で主電極側ハンドグリップを連結し、主電極側ケーブル接続部が、前記主電極棒の中心軸と略同軸線上として主電極側ハンドグリップの後端側から当該主電極側ハンドグリップ内を通して前記主電極棒に導通するとともに、冷却水供給手段は前記主電極ケーブル接続部に当接し、シリンダ内の先端側に形成した螺刻部に対して、ピストン外径と略同径の内径を備えたガイドリングを螺合し、シリンダ後端内壁側にピストン外径と略同径で開口する複数のピストンガイド手段を備えた構成としたことから、主電極棒側導電ケーブルが、ピストン後端側において主電極棒の中心軸と略同一線上に接続されることによって、各供給手段中最も重量の大きい導電ケーブル若しくは該導電ケーブルの外周に取付けられる主電極側ハンドグリップを水平に保って握持することで、主電極棒が連結されたピストンと、ピストンを包持するシリンダとを容易に平行に保つことができ、シリンダに対してピストン後端側が下方へさがることがなく、長期間の使用を続けることによるピストンやシリンダの偏摩耗、焼付き、エア漏れ等の不具合の発生を防止することができる。
【００１７】
また、シリンダの上部には、開口蓋部と基部とを備えたガンアーム連結体を備え、開口蓋部の開口する前端側には、前方へ約４５度程度で傾斜する傾斜面と、該傾斜面に対して略垂直に形成されるガンアーム取付口とを備えることにより、ガンアーム取付口にガンアームを取り付けた状態において、基端側を水平面に対して俯角１３５度程度となる屈曲形状としたガンアームを取付けることで、高価なアダプタを介することなく、ガンアーム全体を水平又は垂直に保持することができ、スポット溶接ガンの価格の低廉化に資することができるとともに、ガンアームの交換時には前記アダプタの交換を伴う作業を要せず、作業性を向上させることができる。
【００１８】
また、ガンアーム連結体は、シリンダに当接して設けられる基部と、該基部の後端に枢着され、且つガンアームの取付手段となる開口蓋部と、前記基部と開口蓋部との開口をロック可能とする開口部ロック体とを備えた構成によって、副電極棒の先端からガンアーム連結体後端の軸までの距離を半径として、副電極棒が大きく上後方へ変位することから、副電極棒に対する障害物があることなどによりスポット溶接ガンを用いる溶接が極めて困難な打点位置にある場合でも、従来と比較して極めて広範な範囲で主電極棒と副電極棒との対峙間隔を一時的に開けることで、障害物を回避して目的とする打点位置でのスポット溶接を可能とすることができる。
【００１９】
また、上記構成に加えて、ガンアーム連結体に、開口蓋部と基部との開口角度を段階的に位置決め固定する固定調節手段を設けることで、広範な範囲で、副電極棒を固定することができることから、従来よりも厚みのある対象物に対しても、スポット溶接を行なうことができるとともに、従来のような、ガンアームの角度調節をレバーの締め込みで行なう不安定かつ煩雑な操作の必要がなく、一旦開口ロック体をバネ圧に抗して持ち上げた後、ガンアーム若しくは開口蓋部を好みの位置まで持ち上げ、開口ロック体を戻すことのみによって、簡単に段階的なガンアームの角度調節を行なうことができる。
【００２０】
スポット溶接ガンにおけるピストンは、シリンダの内径に対して最小隙間を形成するピストン最大径部と、該ピストン最大径部よりも径の小さいピストン大径部との間に、前記ピストン大径部よりも更に径の小さい溝部を設けてなる二つのピストンブロック単位を、ピストン最大径部側を対向させて、該ピストン最大径部の中央相互を当該ピストンにおける最小径となる連結軸部で連結し、ピストン前方部及びピストン後方部との外径寸法を大きくとることで、ピストンを直線進退させるべくシリンダ内に送り込まれるエアを十分に受けることができるとともに、小径のピストン前方部及びピストン後方部を採用することによるピストンの軽量化を図ることができ、更に、最大径部が、ガイドリング及びピストンガイド手段とともに、主電極棒が連結されたピストンと、ピストンを包持するシリンダとを平行に保つ作用を奏し、シリンダに対してピストン後端側が下方へさがることがなく、長期間の使用を続けることによるピストンやシリンダの偏摩耗、焼付き、エア漏れ等の不具合の発生を防止に資することができる。
【００２１】
一方、本発明に係るポータブルスポット溶接装置においては、溶接機本体の上部幅方向中央線上に、溶接機アームと主電極側導電ケーブルを設けるとともに、主電極側導電ケーブルの他端がスポット溶接ガンのピストン後端側に、主電極棒の中心軸と略同一線上として接続したことによって、溶接機アームを揺動させた場合においても、主電極側導電ケーブルが前記溶接機アーム下において安定した状態で追従させることができるとともに、溶接機本体の下部に備えたスライドフレームに移動用キャスターを設け、当該移動用キャスターを前方へ移動させるアウトリガを備えた構成としたこととの相乗的な効果によって、ポータブルスポット溶接装置の転倒の危険性を極めて低減することができる。
【００２２】
また、溶接機アームは、溶接基本体の上部に、縦軸中心に揺動可能な支柱と、該支柱から前方に延設され、上下方向に一定範囲で揺動する第一腕部と、該第一腕部の先端に、連結部材を介して、前記第一腕部の略延長線上に設けられる第二腕部と、更に第二腕部の先端には該第二腕部の略延長線上に設けられる操作腕部とからなり、エアシリンダにより第一腕部が支柱下方に対して付勢され、水平方向に順次延設され、且つ自由度の高い、第一腕部、第二腕部、操作腕部が連続して低重心に維持される構成としたことから、溶接機の転倒の危険性をより一層低減することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態及び実施例】
本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンの各図について説明すると、図１は本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接ガンの斜視図、図２は同実施例に係るポータブルスポット溶接ガンの側面図、図３は同実施例に係るポータブルスポット溶接ガンにおけるガンアーム連結体を開口し、主電極棒と副電極棒との対峙間隔を最大とした状態を示す側面図、図４は固定調節手段により、開口蓋部と基部との開口角度を位置決め固定した状態を示すポータブルスポット溶接ガンの側面図であり、図５は当該実施例に係るポータブルスポット溶接ガンのシリンダとピストンとの関係を示す一部断面とした説明図、図６は同実施例に係るポータブルスポット溶接ガンをポータブルスポット溶接装置に取付けた使用例を示す説明図、図７は同実施例に係るスポット溶接装置の溶接機本体Ｂの上部を示す斜視説明図、図８は同実施例に係るスポット溶接装置の操作腕部を示す説明図である。
【００２４】
（実施例）
本発明の実施例に係るスポット溶接ガンＧは、ポータブルスポット溶接機における移動用キャスターで支持した溶接機本体Ｂから延設された溶接機アームＡの先端部と、当該スポット溶接ガンＧのシリンダ１の側面に設けた連結手段によって、連結して使用するものである。以下、本実施例に係るスポット溶接ガンＧについて詳細に説明する。
【００２５】
本実施例に係るスポット溶接ガンＧは、主として、図１に示すように、主電極棒４と連結されるピストン３と、該ピストン３を包持するシリンダ１と、該シリンダ１の上部に固定されるガンアーム連結体２と、該ガンアーム連結体２に取付けられ、且つ先端側に副電極棒を備えたガンアーム６と、ピストン後端に形成したジョイント部３０に連結される主電極側グリップ連結体７ａと、更に該主電極側グリップ連結体７ａの後端に固着される主電極側ハンドグリップ８ａを備えたものである。
【００２６】
ここで、シリンダ１は、図５に示すように、前端側にピストン３の軸中心と同一中心軸となる前側開口部の縁に螺刻部１１を形成するとともに、該螺刻部１１に螺合する雄螺子手段を備え、且つピストンの外径（即ち、後記ピストン前方部３９ａの外径）と略同径となる内径を形成した金属製のガイドリング１０を螺合した構成である。ガイドリング１０は、内部にリング状の保油材Ｄ２と、該保油材Ｄ２を前後から挟み、気密性を確保するためのシール用リングＥ１、Ｅ２を備えている。
【００２７】
また、該シリンダ１の外部後端の二箇所に、エアの出入口となるエア継手１３、１４を有しており、一箇所はエア通路１３ａからシリンダ１内におけるピストン後端側に開口する後側エア供給口１３ｂを形成し、他の一箇所はシリンダ１の壁内を経由するエア通路１４ａを介してシリンダ１内におけるピストン前端側の前記螺刻部１１に開口する前側エア供給口１４ｂを形成した構成である。
【００２８】
更に、シリンダ後端内壁側には、ピストン外径（即ち、後記ピストン後方部３９ｂの外径）と略同径の中央穴を有する四枚の円盤状となるピストンガイド手段１２を形成している。
また、図５に示す長手方向を切断線とする断面視においてピストンガイド手段間に形成される隙間のうち中央にはフェルトからなるリング状の保油材Ｄ３を嵌入し、その前後の隙間には気密性を確保するためのシール用リングＥ３、Ｅ４を設けている。
【００２９】
そして、シリンダ１の外部上方には、ガンアーム連結体２が固着されており、ガンアーム連結体２には、前記したように、前方へ伸びるガンアーム６と、後方に延設され副電極棒５と導通のある副電極側グリップ連結体２６が設けられている。
【００３０】
前記したピストン３は、前記シリンダ１の内径に対して最小のクリアランスを形成するピストン最大径部３５と、該ピストン最大径部３５よりも径の小さいピストン大径部３６との間に、前記ピストン大径部３６よりも更に径の小さい溝部３７を設けて、該溝３７内に耐熱性のゴムパッキングを嵌装してなる二つのピストンブロック単位３１、３１を、ピストン最大径部３５側を対向させて、該ピストン最大径部３５の中央相互を当該ピストン３における最小径となる連結軸部３８で連結し、該連結軸部３８の周囲にフェルトからなるリング状の保油材Ｄ１を設けた構成を備えるもので、更に、前方側のピストンブロック単位３１の前側にはピストン前方部３９ａを形成し、後方側のピストンブロック単位３１の後方にはピストン後方部３９ｂを形成し、ピストン前方部３９ａの更に前方側、即ちピストン３の先端側には、軸中心に主電極棒４を交換可能として挟み込むための主電極棒握持部３２と、該主電極棒握持部３２から外周面に開口する割り３３とを設け、ピストン３で前記主電極棒４を締め込み保持すべく割り３３を締め込むクランプ螺子３４を形成した構成である。
【００３１】
また、ピストン３の後端側に形成されるジョイント部３０には、上下方向のみに揺動するように、金属製の主電極側グリップ連結体７ａが軸止されており、固定連結された主電極側グリップ連結体７ａと主電極側ハンドグリップ８ａの内部を連通して、主電極側ケーブル接続部９が設けられている。
【００３２】
一方、主電極側ハンドグリップ８ａの内部まで、前記主電極側ケーブル接続部９を冷却する冷却水供給手段である冷却管９０が、当該主電極側ケーブル接続部９に密着して配置されている。
【００３３】
また、主電極側ハンドグリップ８ａには、ピストン３を直線的に前進、後退、停止させるためのスイッチＳ１、Ｓ２が設けられており、該スイッチＳ２により電力供給のＯＮ、ＯＦＦを行ない、スイッチＳ１によって、ピストン動作方向の前進後退を切替える構成である。
【００３４】
上記した構成によって、エア継手１３からエア通路１３ａを介してエアを送り、後側エア供給口１３ｂから当該エアをシリンダ１内へ送り込むことによって、ピストン３を前方へ移動させ、また、エア継手１４からエア通路１４ａを介してエアを送り、シリンダ１内部前端の螺刻部１１に形成された前側エア供給口１４ｂから更に螺子溝１１０を通じて、シリンダ内に前記エアを供給することでピストン３を後方へ移動させることができる。
【００３５】
次に、ガンアーム連結体２は、主として、ポリアセタール製の基部２０と、金属製の開口蓋部２１と、前記基部２０と開口蓋部２１の開口をロックする開口部ロック体２２と、該開口部ロック体２２の一端から上後方へ一体として延設される固定調節手段２３とからなるものである。ここで、基部２０については、前記基部２０の後端には開口蓋部２１後端と噛合する基部後側軸受部２７０が形成されており、また、基部２０の前端には、前記開口部ロック体２２と噛合する基部前側軸受部２８０が形成されている。一方、開口蓋部２１の開口端となる前端上部には、前方へ傾斜角約４５度で傾斜面２００を形成しており、更に該傾斜面２００に対して垂直にガンアーム取付口２０１を形成している。
【００３６】
そして、基部２０後端と開口蓋部２１後端は基部後側軸受部において幅方向に嵌入される後側回動軸体２７ａで連結され、基部２０前端と開口部ロック体２２は基部前側軸受部において幅方向に嵌入される前側回動軸体２８ａで連結されている。また、前側回動軸体２８ａは、ねじりバネであるロック用バネ２９を軸通し、当該ロックバネ２９の一端を開口部ロック体２２の外面の窪み２２０に当接させ、他端をシリンダ１とガンアーム連結体２の基部２０との間に挟み込んだ構成とし、該ロック用バネ２９のバネ弾性により、当該開口部ロック体２２をロックする方向へ付勢するものとしている。
【００３７】
開口部ロック体２２の内面側には鉤状部２２１を形成しており、開口蓋部２１の開口をロックする際には、開口蓋部２１の前側下部に形成された係合部２１０と前記鉤状部２２１とが係合する構成である。
【００３８】
一方、固定調節手段２３は、基端を前記開口部ロック体２２における内側の一端として当該開口部ロック体２２と一体成形で形成しており、当該固定調節手段２３における内面側に、複数の係止段部２３ａを形成し、固定調節手段２３の先端部が止片２４との当接部となる構成である。
【００３９】
前記開口部ロック体２２の一端に取付けられる金属製の固定調節手段２３は、二つの働きを奏するものであり、一つは、図１に示すように、開口蓋部２１と基部２０とが閉口状態であるときに、開口部ロック体２２をロックすべく、開口蓋部２１側に設けた取付軸２４ａに対して回動自在に設けられた止片２４を回動して、当該開口部ロック体２２上に重ねて、当該開口部ロック体２２を固定する働きであり、二つには、図４に示すように、段階的に開口蓋部２１と基部２０との角度を選択するための角度調節手段、即ち、主電極棒４と副電極棒５との対峙間隔Ｌの調節手段となる働きである。
【００４０】
また、ガンアーム連結体２の側面、及び、シリンダ１の外側面には、溶接機本体Ｂから延設された溶接機アームＡの先端部との連結手段として使用するホースカップリング連結手段Ｈａ（所謂カプラ）を取付けるための螺子穴Ｈ３を複数形成している。尚、ホースカップリング連結手段Ｈａはエア供給等を目的とするものではなく、あくまでもスポット溶接ガンＧと溶接機アームＡとの物理的な連結手段として使用している。
【００４１】
ガンアーム６は、直径３０ミリメートル程度の金属製棒材からなり、図２に示すように、基端側は、前記ガンアーム取付口２０１に対して当該ガンアーム６を取付けた状態において、水平面を基準する俯角αが１３５度程度に湾曲し、先端側は水平面を基準とする俯角βが９０度程度で湾曲した構成である。即ち、４５度の傾斜面２００に形成されたガンアーム取付口２０１に当該ガンアーム６を取付けることで、水平面と平行にガンアーム６を保持する構成である。
【００４２】
また、ガンアーム６の先端側には、副電極棒５を交換可能として挟み込むための副電極握持部６０と、該副電極握持部６０から外面に開口する割り６１が設けられており、ピストン３で前記副電極棒５を締め込み保持すべく割り６１を締め込むクランプ螺子６２を当該ガンアーム６の先端に設けている。
【００４３】
更に、ガンアーム連結体２の後方に延設された副電極側グリップ連結体２６は、ガンアーム連結体２への取付手段となるジョイント部材２６０と、該ジョイント部材２６０に対して軸止され、略上下方向に揺動可能となるグリップ接続体２６１とからなる。
【００４４】
また、副電極側ハンドグリップ８ｂ及び金属製の副電極側グリップ連結体内を連通して、金属製の副電極側ケーブル接続部９ｂが設けられており、副電極側ケーブルと副電極棒との導通を確保する構成としている。
【００４５】
一方、前記副電極側ハンドグリップ８ｂには、スイッチＳ３、Ｓ４が設けられている。スイッチＳ３は電磁バルブを作動させることによりシリンダの上昇を行なうものであり、スイッチＳ４は電磁バルブを作動させることにより、シリンダの下降を行なうものである。
【００４６】
尚、ジョイント部材２６０は上面を外側へ僅かに傾けてガンアーム連結体２に取付けており、該ジョイント部材２６０に対してグリップ接続体が軸止されていることから、グリップ接続体の揺動は、垂直方向ではなく、やや外方へ傾いた状態となり、ガンアーム連結体２を開口した状態において、副電極側グリップ連結体２６と主電極側ケーブル接続部９との干渉を回避する構成としている。
【００４７】
以上のように、本発明の実施例に係るスポット溶接ガンＧは、ピストン３の後端のジョイント部３０に主電極側ケーブルの接続手段である主電極側ケーブル接続部９を取付けた構成であることから、ピストン３の先端に設けた主電極棒４と主電極側ケーブル接続部９とが略同一となること、そして、シリンダの前側にシリンダ開口部縁に形成した螺刻部にガイドリングを螺合するとともにシリンダ後端内壁側にピストン外径と略同径の内径を有する複数のピストンガイド手段を備えることによって、シリンダとピストンとの軸のずれを防止することにより、ピストン３とシリンダ１の偏摩耗、焼付き、エア漏れ等の不具合を発生を防止することができる。
【００４８】
また、主電極棒４と副電極棒５との対峙間隔Ｌを調節するには、止片２４を回動させて当該止片２４による固定調節手段２３に対する規制を解き、次いで、固定調節手段２３を指で持ち上げることにより、固定調節手段２３と一体となる開口部ロック体２２がロック用バネの付勢に抗してロック解除されることから、基部２０に対して開口可能となった開口蓋部２１を持ち上げ、更に開口部ロック体２２を前記ロック用バネの付勢によって復帰させ、上方から開口蓋部２１を下ろすと、開口蓋部２１の前端下部に位置する係合部２１０が固定調節手段２３の内面に形成された係止段部２３ａに嵌り込むこととなる。複数形成された係止段部２３ａのいずれかを選択して開口蓋部２１の係合部２１０を嵌め込むことにより、主電極棒４と副電極棒５との対峙間隔Ｌを特定寸法に設定することができる。この状態において、開口部ロック体２２は常にロック方向へバネ付勢されていることから、意に反して、角度調節された開口部ロック体２２がロック解除されることを防止することができる。
【００４９】
尚、上記実施例においては、固定調節手段２３に複数の係止段部２３ａを形成することによって、主電極棒と副電極棒との対峙間隔を段階的に変更することができるものとしたが、当該係止段部２３ａの数や形状、固定調節手段２３の形状は設計事項の範囲で、自由に設定することが可能であり、また、例えば前記固定調節手段２３は上記実施例のように前記開口部ロック体と固定調節手段とを一体に成形する場合のみならず、別途金属材料等を用いて、開口部ロック体に固着することもできる。
【００５０】
また、本発明においては上記実施例に限られず、固定調節手段２３に係止段部２３ａを形成しないで主電極棒４と副電極棒５との対峙間隔Ｌの段階的な変更を行なわず、専らガンアーム連結体２の開口を、溶接作業の際における障害物の一時的な回避のみに使用し、溶接時には常にガンアーム連結体２を閉口状態として使用するものとすることもできる。
【００５１】
次に、上記実施例に係るスポット溶接ガンＧを取付けたポータブルスポット溶接装置について、その一例を示す。
【００５２】
本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接装置は、図６及び図７に示すように、溶接機本体Ｂの上部幅方向中央線Ｍ上に、溶接機アームＡ及びゴムカバーで被覆されたケーブル類Ａ１３（即ち、主電極側導電ケーブル、副電極側導電ケーブル、冷却管、ピストン動作用エア供給管、エア動作スイッチ電力供給線、信号線等）を設けた構成で、溶接機アームＡの先端には上記説明した実施例に係るスポット溶接ガンＧが取付けられおり、前記ケーブルの先端は、当該スポット溶接ガンＧのピストン後端に連結されている。
【００５３】
ここで、溶接機アームＡは、主として、前記溶接機本体Ｂの天井からの高さが僅か６０センチメートルで、縦軸中心に揺動可能な支柱Ａ１と、該支柱Ａ１から前方に延設され、上下方向に一定範囲で揺動する第一腕部Ａ２と、該第一腕部Ａ２の先端に、二枚の金属製板材を重ねてなる連結部材Ａ５を介して、前記第一腕部Ａ２の略延長線上に設けられる第二腕部Ａ３と、更に第二腕部Ａ３の先端には該第二腕部Ａ３の略延長線上に設けられる操作腕部Ａ４とからなるものである。
【００５４】
支柱Ａ１は、その周囲をＵ字ボルトや鋼管を利用して組立てたサブフレームＡ１２によって補強した構成であり、溶接機アームＡの動き等によって生ずる様々な負荷に対して十分な強度を確保している。
【００５５】
前記第一腕部Ａ２は、四本の平行する第一腕フレームと、支柱Ａ１下方に対して付勢するエアシリンダＡ８を備えたものであり、先端側は前記連結部材Ａ５に対して軸着し、基端側は支柱Ａ１上端に設けられた支柱連結体Ａ１４に対して軸着した構成であり、また、第二腕部Ａ３は、四本の平行する第二腕フレームと、エアシリンダＡ８を備えたものである。
【００５６】
また、第二腕フレームの先端側は操作腕部連結体Ａ１０を介して、操作腕部Ａ４の取付ステーＡ７と連結し、第二腕フレームの基端側は、連結部材Ａ５に軸着しており、第二フレームの先端と連結部材Ａ５との間にエアシリンダＡ８を取付けることで、連結部材Ａ５に対して付勢した構成である。これらの構成によって、第一腕部Ａ２及び第二腕部Ａ３全体としては、当該第一腕部Ａ２と第二腕部Ａ３が支柱Ａ１に対して確実に付勢力を支持する構成としている。
【００５７】
操作腕部Ａ４は、前記操作腕部連結体Ａ１０を介して、第二腕部Ａ３の先端側に強固に取付けられている。当該操作腕部Ａ４は、図８に示すように、取付ステーＡ７の先端側に縦軸にベアリングＪを用いた揺動軸Ｐにより、左右へポリアセタール製の左右スイング部材Ａ１１を揺動可能に枢支し、該左右スイング部材Ａ１１には、アーム延長方向に延びる回動軸Ｎを中心として回動するように回動腕Ａ６を取付けている。
【００５８】
更に、回動腕Ａ６の先端側には、溶接ガンの向きを、操作レバーの開閉により変更、ロック可能とする方向調節部を設けている。そして、方向調節部の先端には、溶接ガンとの直接の連結手段となる雌側ホースカップリング連結手段Ｈｂを備えた構成である。
【００５９】
そして、前記スポット溶接ガンＧの側面に設けた螺子穴Ｈ３に螺合した雄側ホースカップリング手段と、前記溶接機アームＡの雌側ホースカップリング手段とを係着することによって、当該溶接機アームＡとスポット溶接ガンＧとが連結されている。
【００６０】
従って、上記構成により、操作腕部Ａ４は、スポット溶接ガンＧを、左右スイング部材Ａ１１によって左右方向へ大きく振ることができ、また回動腕Ａ６によって上下左右へ移動でき、更に方向調節部、ホースカップリング手段による上下左右方向へ微調節的な僅かな移動量を確保することができることから、溶接作業効率を向上させることができる。
【００６１】
また、ゴムカバーで被覆したケーブル類Ａ１３は、溶接機アームＡの連結部材Ａ５の下端に設けたホースジョイント手段Ａ９を通って、スポット溶接ガンＧに連結される。具体的には、副電極側導電ケーブルは副電極側グリップ連結体２６に、主電極側導電ケーブルは、ピストン３の後端に位置する主電極側ケーブル接続部９に接続されている。当該構成によってが溶接作業の邪魔とならず、作業安全性及び作業効率を確保することができる。
【００６２】
次に、溶接機本体Ｂは、トランス、制御装置、ラジエーター等の冷却装置等を内蔵したものであり、下部後側には大型の移動用キャスターを設けるとともに、下部前側には、アウトリガとなる、前進後退可能なスライドフレームＢ１の両端に小型の移動用キャスターを備えた構成であり、スライドフレームＢ１を位置決め固定するための固定ピンＢ３を備えたスライドロック機構Ｂ２を、溶接機本体Ｂ側に備えた構成である。即ち、スライドフレームＢ１には、複数の位置決め用のロック用穴Ｂ４が穿設されており、スライドロック機構Ｂ２における固定ピンＢ３を当該ロック用穴Ｂ４に対して差込むことにより、スライドフレームＢ１のスライドを阻止する構成である。
【００６３】
以上に示したように、本発明の実施例に係るポータブルスポット溶接装置は、溶接機本体Ｂの上部における幅方向中央線Ｍ上に、溶接機アームＡ及びゴムカバーで被覆されたケーブル類を設けた構成と、溶接機本体Ｂ下部に設けたアウトリガ機構Ｃとによって、溶接機の転倒の危険性を大きく低減することができる。
【００６４】
また、溶接機アームＡは、低い支柱Ａ１と、水平方向に順次延設され、且つ自由度の高い、第一腕部Ａ２、第二腕部Ａ３、操作腕部Ａ４が連続した構成としたことによって、長尺でありながら低重心であり、より一層、溶接機の転倒の危険性の低減に資することができる。
【００６５】
更には、溶接機アームＡにおける第一腕部Ａ２、第二腕部Ａ３、操作腕部Ａ４が、基本的に水平方向に連続して延設される構成によって、作業の際には周囲の障害物の影響を受けにくく、また必要に応じてフレキシブルに湾曲でき、作業性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るスポット溶接ガンの斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係るスポット溶接ガンの側面図である。
【図３】本発明の実施例に係るスポット溶接ガンにおける主電極棒と副電極棒との対峙間隔を最大とした状態を示す側面図である。
【図４】本発明の実施例に係るスポット溶接ガンにおける固定調節手段により開口角度を位置決め固定した状態を示す側面図である。
【図５】本発明の実施例に係るスポット溶接ガンのシリンダとピストンとの関係を示す一部断面とした説明図である。
【図６】本発明の実施例に係るスポット溶接ガンをポータブルスポット溶接装置に取付けた使用例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施例に係るスポット溶接装置の溶接機本体の上部を示す斜視説明図である。
【図８】本発明の実施例に係るスポット溶接装置の操作腕部を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ      溶接機アーム
Ａ１    支柱
Ａ２    第一腕部
Ａ３    第二腕部
Ａ４    操作腕部
Ａ５    連結部材
Ａ６    回動腕
Ａ７    取付ステー
Ａ８    エアシリンダ
Ａ９    ホースジョイント手段
Ａ１０  操作腕部連結体
Ａ１１  左右スイング部材
Ａ１２  サブフレーム
Ａ１３  ケーブル類
Ａ１４  支柱連結体
Ｂ      溶接機本体
Ｂ１    スライドフレーム
Ｂ２    スライドロック機構
Ｂ３    固定ピン
Ｂ４    ロック用穴
Ｃ      アウトリガ機構
Ｄ１    保油材
Ｄ２    保油材
Ｄ３    保油材
Ｅ１    シール用リング
Ｅ２    シール用リング
Ｅ３    シール用リング
Ｅ４    シール用リング
Ｆ      ゴムパッキング
Ｇ      スポット溶接ガン
Ｈａ    ホースカップリング連結手段
Ｈｂ    ホースカップリング連結手段
Ｈ３    螺子穴
Ｊ      ベアリング
Ｌ      対峙間隔
Ｍ      幅方向中央線
Ｎ      回動軸
Ｐ      揺動軸
Ｓ１    スイッチ
Ｓ２    スイッチ
Ｓ３    スイッチ
Ｓ４    スイッチ
１      シリンダ
１０    ガイドリング
１１    螺刻部
１１０  螺子溝
１２    ピストンガイド手段
１３    エア継手
１３ａ  エア通路
１３ｂ  後側エア供給口
１４    エア継手
１４ａ  エア通路
１４ｂ  前側エア供給口
２      ガンアーム連結体
２０    基部
２００  傾斜面
２０１  ガンアーム取付口
２１    開口蓋部
２１０  係合部
２２    開口部ロック体
２２０  窪み
２２１  鉤状部
２３    固定調節手段
２３ａ  係止段部
２４    止片
２４ａ  取付軸
２６    副電極側グリップ連結体
２６０  ジョイント部材
２６１  グリップ接続体
２７ａ  後側回動軸体
２７０  基部後側軸受部
２８ａ  前側回動軸体
２８０  基部前側軸受部
２９    ロック用バネ
３      ピストン
３０    ジョイント部
３１    ピストンブロック単位
３２    主電極棒握持部
３３    割り
３４    クランプ螺子
３５    ピストン最大径部
３６    ピストン大径部
３７    溝部
３８    連結軸部
３９ａ  ピストン前方部
３９ｂ  ピストン後方部
４      主電極棒
５      副電極棒
６      ガンアーム
６０    副電極棒握持部
６１    割り
７ａ    主電極側グリップ連結体
８ａ    主電極側ハンドグリップ
８ｂ    副電極側ハンドグリップ
９      主電極側ケーブル接続部
９ｂ    副電極側ケーブル接続部
９０    冷却管
【図１】
2005007416.tif 000003
【図２】
2005007416.tif 000004
【図３】
2005007416.tif 000005
【図４】
2005007416.tif 000006
【図５】
2005007416.tif 000007
【図６】
2005007416.tif 000008
【図７】
2005007416.tif 000009
【図８】
2005007416.tif 000010